• 제목/요약/키워드: 기계 성능 시뮬레이션

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단품 압궤 시뮬레이션을 이용한 FMH 충격흡수부재의 설계방법에 관한 연구 (Designing FMH Impact-Absorbing Structure by Using Subcomponent Collapse Simulation)

  • 김지훈;전인기;최재민;김성훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.1113-1118
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    • 2010
  • 차량의 내장부품 설계에 있어 내장 부품의 탑승자 보호를 위한 FMVSS 201 법규에 따른 FMH 충격성능 만족을 위한 충격흡수구조 설계 방법이 필요하다. 충격흡수구조 설계 과정에 있어 FMH 충격 성능은 헤드라이닝의 타격 위치 및 헤드폼의 접근각에 따라 위치별로 각각 다르게 설정되며, FMH 충격 흡수부재는 위치에 따른 차체의 강성 및 상관부품을 고려하여 각 타격 위치에 따른 적절한 충격 흡수 성능을 가져야 하며 차체 강성의 변화를 고려한 효율적인 설계 방법이 필요하다. 본 연구에서는 충격 흡수구조 설계 과정에 있어 초기 설계안에 대한 충격 강도 검토의 시간을 줄이기 위해 전차량 시뮬레이션에서 수행하던 FMH 충격흡수부재 설계를 단위 모델의 압궤 시뮬레이션을 통해 진행함으로써 보다 빠르고 효율적으로 타격 위치별 적합한 충격 흡수구조를 설계하는 방법을 검토하였다.

시뮬레이션에 의한 건설기계 시공능력 산정;굴삭기&로우더의 사이클타임 (Estimation of Construction Equipment Production Rates based on Simulation;Cycle time of backhoe & loader)

  • 한예령;박희성;장철기
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.105-111
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    • 2009
  • 건설기계는 건설사업의 성공적인 수행의 중요한 요인이며, 건설기계에 소요되는 비용이 건설공사비에서 차지하는 비중은 점차 증가하고 있다. 우리나라는 표준품셈에 제시된 건설기계 시공능력 산정식을 이용하여 건설기계의 시간당 작업량을 계산하고 있다. 건설기계 성능은 개선되고 있으나 시공능력 산정식에서 활용되고 있는 요소들은 이를 반영하지 못하고 있는 실정이며 극히 부분적으로만 재 개정되었다. 본 연구에서는 건설기계 시공능력 산정식 요소 중 사이클타임에 대해서 조사하였다. 이를 위해 먼저 관련 선행연구를 분석하였고, 건설공사에 주로 사용되는 건설기계인 굴삭기와 로우더의 사이클타임을 실사하였다. 수집된 자료와 현행 표준품셈의 시공능력 산정식에 적용되는 수치를 바탕으로 시뮬레이션 프로그램인 크리스탈볼을 활용하여 건설기계의 시공능력을 산정하였다.

절대절점좌표를 이용한 고속철도 집전성능 동역학 해석 모델 개발 및 검증 (Development and Verification of a Dynamic Analysis Model for the Current-Collection Performance of High-Speed Trains Using the Absolute Nodal Coordinate Formulation)

  • 이진희;박태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.339-346
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    • 2012
  • 철도차량의 집전성능 및 이선율에 대한 사전 평가는 철도차량의 고속화와 더불어 중요시되는 문제이다. 본 논문에서는 유연체 다물체 동역학 해석 기법을 이용하여 가선과 판토그래프 사이의 동적상호작용에 대한 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 해석 모델에서 판토그래프는 강체로 모델링 하였으며, 가선계는 탄성 대변형체의 거동을 효과적으로 표현할 수 있는 절대절점좌표를 이용하여 구현하였다. 또한, 가선계와 판토그래프 간의 동적 상호작용의 표현을 위하여 서로간의 상대운동은 슬라이딩 조인트를 이용하여 구속하였다. 개발된 해석 프로그램을 이용하여 철도차량의 주행 속도에 따라 발생하는 접촉력 및 이선율을 평가하였다. 개발 프로그램의 해석 모델 및 시뮬레이션에 대한 신뢰성은 가선계와 판토그래프의 동적 상호작용 시뮬레이션 방법에 대한 국제 규정인 EN 50318에 의하여 검증하였다. 해석 모델의 개발을 통하여 개발 중인 고속철도의 집전성능을 평가할 수 있는 기반을 마련하였다.

제어 방식에 따른 지열 히트펌프 시스템의 성능 시뮬레이션 (Performance Simulation of Geothermal Heat Pump (GHP) System with Different Control Schemes)

  • 이두영;최재호;민경천;손병후
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제4권1호
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    • pp.35-41
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    • 2016
  • 지열 히트펌프 시스템에서 히트펌프 등 시스템 구성 요소의 에너지 소비량을 효율적으로 관리하면, 냉난방 성능을 더 높일 수 있다. 본 논문은 외기온도 제어 방식이 지열 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 분석 결과를 현재 국내에서 주로 적용하는 제어 방식(Control-A)과 비교하였다. 이를 위해 상용 소프트웨어(TRNSYS 17)를 이용하여 가상 지열 시스템의 모델을 구축한 후, 시뮬레이션을 수행하였다. 외기 온도 제어 방식(Control-B)은 버퍼 탱크의 온도를 외기 온도에 따라 제어하기 때문에, 간절기 때 효과적이었다. 기존 제어 방식과 비교했을 때, 외기 온도 제어 방식은 히트펌프 전력 소비량을 7.7%(147 kWh 절감) 그리고 순환펌프 전력 소비량을 7.5%(28.1 kWh 절감) 줄일 수 있었다.

차량의 가속성능 및 연비예측 (Prediction of Vehicle Acceleration Performance and Fuel Economy)

  • 김만식;김경환
    • 기계저널
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    • 제33권10호
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    • pp.861-870
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    • 1993
  • 여기서는 차량의 구동 성능을 예측하기 위하여 대우자동차에서 최근에 개발한 프로그램에 대하여 설명하고자 한다. 이 프로그램의 특징으로는 기능의 다양화 및 사용의 편리함을 들 수 있다. 이 프로그램은 수동 및 자동 변속기 장착 차량의 가속 성능과 연비를 예측할 수 있게 하였다. 정속 주행 시험과 같이 일정 속도의 주행 상태와, 가속 성능 시험에서와 같이 정해진 드로틀개도 변화에 따르는 주행 상태뿐 아니라, LA-4모두, Tokyo-10모드와 같이 시간에 따라 변화하는 속 도에 따른 주행 상태의 시뮬레이션도 가능하게 하였다. 주행 저항 계산방법으로는 풍동시험을 이용한 방법뿐 아니라 타행 (Coastdown) 시험을 이용하는 방법을 추가하였다. 예측 결과의 정 확도에 별로 영향을 주지않는 부분은 단순화시켜 모델링함으로써 입력 데이터 수를 작게 하였고 이로 인하여 사용자의 편리성을 높게 하였다.

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OTS에서 이질적 시뮬레이션 소프트웨어 모듈의 통합요건 (Integration Requirements of Heterogeneous Simulation Software Modules in Operator Training Simulator)

  • 박근옥;구인수
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.97-101
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    • 2002
  • 최근 개발되고 있는 원자력발전소용 OTS(Operator Training Simulator) 개발은 설계 및 해석에 사용되었던 여러 가지 코드(시뮬레이션 소프트웨어)를 수정 보완하여 이들을 상호 통합하는 방식으로 수행되는 경향을 보이고 있다. 기존에 개발되었거나 현재 운영중인 대부분의 OTS는 단일의 고성능 컴퓨터 환경에 의존하므로 발전소 설계와 해석에 사용하였던 서로 다른 코드를 상호 통합하여 사용하기에는 어려움이 많았다. 그러나, 최근에는 컴퓨터의 성능과 네트워크 기술이 비약적으로 발전하여 서로 다른 속성을 갖는 시뮬레이션 소프트웨어를 각각 서로 다른 컴퓨터에 적재 실행시키고 네트워크를 통하여 연동시키는 것이 가능해졌다. 본 연구는 원자력발전소 설계와 해석에 사용하고 있는 시뮬레이션 소프트웨어(노심 모사코드, 열 수력 모사코드, 구조물 모사코드), 인간기계연계(Man Machine Interface) 소프트웨어, 각 모사 소프트웨어간의 통신과 실행을 제어하는 강사 소프트웨어를 분산된 컴퓨터 환경에서 실행시키는 OTS를 개발하였다. 본 연구를 수행함에 있어서 서로 속성이 다른 소프트웨어 모듈을 하나로 통합하는 작업이 가장 부담스러웠다. 따라서, 서로 다른 소프트웨어 모듈을 통합하기 위한 요건을 개발초기에 설정하고, 이 요건을 모든 소프트웨어 개발조직이 준수하도록 하였다. 본 논문에서는 OTS를 구성하는 이질적인 소프트웨어 모듈의 기능과 특징, 이들을 통합하기 위한 요건을 설명한다. 또한 각 요건이 OTS 개발공정에서 어떻게 적용되고 사용되었는지를 살펴본다.

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견인구동용 SRM의 설계 및 구동특성(I) (Design and Driving Characteristic of SRM for Traction Drive)

  • 문재원;김태형;안진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.378-384
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    • 2006
  • 본 논문에서는 견인 구동을 위한 스위치 릴럭턴스 전동기의 설계와 특성해석을 수행하였다. 이를 위하여 기계적 전기적으로 유효한 범위에서 각 파라미터의 값을 변경하면서 시뮬레이션 성능의 특성변화를 파악하였고 우수한 성능을 가지는 범위를 제시하였다. 제시된 범위를 바탕으로 설계파라미터를 조합하여 시작기를 설계하고 그 성능을 시뮬레이션 하였으며 시작기를 제작하여 실험하였다.

순서 의존적 작업 준비시간을 갖는 단일기계 작업장을 위한 강화학습 기반 작업 배정 모형 (Reinforcement Learning based Job Dispatching Model for Single Machine with Sequence Dependent Setup Time)

  • 박진성;김준우
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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    • pp.327-329
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    • 2023
  • 순서 의존적 준비시간을 갖는 단일기계 생산라인에서 주어진 작업들을 효율적으로 수행하기 위해서는 최대한 동일하거나 유사한 유형의 작업물들을 연속적으로 처리하여 다음 번 작업물의 처리를 시작하기 전에 발생하는 준비시간을 최소화하여야 한다. 따라서, 대기 중인 것들 중 기계에 투입할 작업물을 적절히 선택하는 것이 중요하며, 이를 위해 작업 배정 규칙과 같은 휴리스틱을 사용할 수도 있지만, 이러한 해법들은 일반적으로 다양한 상황을 동적으로 고려하지 못하는 한계점을 갖는다. 따라서, 본 논문에서는 상용 3D 시뮬레이션 소프트웨어인 FlexSim을 사용하여 모형을 구성한 다음, 강화학습을 적용하여 대기 중인 작업물 중 최적의 후보를 선택하기 위한 작업 배정 모형을 개발하고자 한다. 세부적으로는 강화학습의 상태 및 보상을 달리 설정하면서 학습된 모형의 성능을 비교하고자 한다. 실험 결과를 통해 적절한 시뮬레이션 모형 구성과 강화학습의 파라미터 변수들을 적절히 조합하여 적절한 작업 배정 모형의 개발이 가능하다는 점을 알 수 있었다.

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히트펌프 직렬운전에 의한 성능 향상 가능성에 관한 연구 (Potential Performance Enhancement of Dual Heat Pump Systems through Series Operation)

  • 백영진;김민성;장기창;이영수;김현주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권8호
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    • pp.797-802
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    • 2012
  • 본 연구에서는 두 대의 히트펌프를 이용하여 $60^{\circ}C$의 난방 공급을 하는 경우에 대하여, 병렬운전을 할 경우의 성능과 직렬운전을 할 경우의 성능을 서로 비교함으로써, 직렬운전에 의한 성능 향상 가능성을 연구하였다. 두 경우의 성능을 공정하게 비교하기 위하여, 히트펌프를 구성하는 열교환기의 전열면적을 고정하였으며, 부하측 및 열원측의 입구 유량 및 온도 조건을 고정하였다. 또한, 보다 현실적인 결과를 위하여 열교환기 내 열전달 및 압력강하 특성을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, 직렬운전 시스템의 난방성능계수가 병렬운전 시스템의 난방성능계수에 비해 본 연구의 시뮬레이션 조건 하에서 약 5% 향상 될 수 있음을 관찰하였다.

집속렌즈계 요소기술 개발에 대한 연구

  • 이연진;구종모;노명근;정광호
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.500-503
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    • 2004
  • 본 연구에서는 금속 원자를 단열 팽창시켜 클러스터를 만들고, 생성된 클러스터를 이온화시킨 후 집속렌즈 및 electric quadrupole을 이용하여 기판으로 증착 하였다. 집속렌즈의 설계에서는 단일 초점 방식의 렌즈보다 성능을 높이기 위하여 이중 초점과 핀홀을 써서 집속 효과 및 효율을 높였다. 렌즈의 설계는 일반적으로 하전입자의 에너지 손실 없이 집속할수 있는 Einzel 렌즈를 기본으로 하였으며, SIMION software 를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 후 실제 렌즈계 및 정전압원을 제작하여 금(Au)의 클러스터를 생성하여 렌즈계를 통과한 후 실제 기판위로 증착이 되는 것을 AFM(Atomic force microscopy)과 XPS(X-ray photoemission spectroscopy)를 이용해 조사하여 렌즈계가 실제로 동작함을 확인하였다.

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